JP5848777B2 - 基板の磁気レオロジー仕上げシステム - Google Patents

基板の磁気レオロジー仕上げシステム Download PDF

Info

Publication number
JP5848777B2
JP5848777B2 JP2013546299A JP2013546299A JP5848777B2 JP 5848777 B2 JP5848777 B2 JP 5848777B2 JP 2013546299 A JP2013546299 A JP 2013546299A JP 2013546299 A JP2013546299 A JP 2013546299A JP 5848777 B2 JP5848777 B2 JP 5848777B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
module
fluid
chamber
wheel
ribbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013546299A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014500160A (ja
Inventor
コルドンスキー,ウィリアム
ゴロドキン,セルゲイ
セケレス,アーパッド
Original Assignee
キューイーディー・テクノロジーズ・インターナショナル・インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キューイーディー・テクノロジーズ・インターナショナル・インコーポレーテッド filed Critical キューイーディー・テクノロジーズ・インターナショナル・インコーポレーテッド
Publication of JP2014500160A publication Critical patent/JP2014500160A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5848777B2 publication Critical patent/JP5848777B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34Accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/10Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work
    • B24B31/112Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work using magnetically consolidated grinding powder, moved relatively to the workpiece under the influence of pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • B24B1/005Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes using a magnetic polishing agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Description

本発明は、基板の磁気支援型研磨仕上げ及びポリシングシステム、より具体的には、磁気レオロジー(Magnetorheological;MR(磁気流動的))ポリシング流体を採用するかかるシステム、最も特定的には、ポリシング工程がMR流体の分配システムを必要とせず、且つポリシング工程がMRポリシング流体が装填された新規な一体型の管理モジュール(IFMM)により形成された磁気強化したポリシングリボンによって実施され、該モジュールは、MR流体の性質を適宜に動的に制御するためのセンサ及びMR流体の調整装置を有する、改良され且つ低コストのシステムに関する。
基板の研磨仕上げ及びポリシングを行うため、磁気強化した磁気レオロジー流体を使用することは、周知である。液体キャリア中に分散させた磁気的に柔らかい研磨粒子を保持する、かかる流体は、磁気流体の存在下にて、磁気により誘導されたチソトロピックな振舞を呈する。流体の見掛け粘度は、何倍もの程度、磁気により増大させ、流体の稠度がほぼ水の状態から極めて固いペーストまで変化するようにすることができる。例えば、光学要素のように、成形し又はポリシングしようとする基板の表面に対してかかるペーストが適宜に向けられたとき、極めて高レベルの仕上げ品質、精度及び制御を実現することができる。
共にコルドネスキー(Kordonsky)等に対して、1995年、9月12日に発行された米国特許第5,449,313号及び1996年、11月26日に発行された米国特許第5,577,948号には、磁気レオロジーポリシング装置及び方法(Magnetorheological Polishing Devices and Methods)が開示されている。
コルドネスキー等に対して、1996年、6月11日に発行された米国特許第5,525,249号には、磁気レオロジー流体及びその形成方法(Magnetorheological Fluids and Methods of making thereof)が開示されている。
共に、ヤコブ(Jacobs)等に対して、1998年、11月24日発行された、米国特許第5,839,944号及び、及び2000年、8月22日に発行された米国特許第6,106,380号には、基板の確定的磁気レオロジー仕上げを行う方法及び装置(Methods and Apparatus for deterministic magnetorheological finishing of substrates)が開示されている。
その開示内容を参考として引用し、本明細書に含めた、コルドネスキー等に(Kordonski)対して、1999年、9月14日に発行された米国特許第5,951,369号には、基板の確定的磁気レオロジー仕上げを行うシステム(A system for detrministic magnetorheological finishing of substrates)が開示されている。この特許は、本明細書にて、「´369」と称する。
米国特許第5,449,313号 米国特許第5,577,948号 米国特許第5,525,249号 米国特許第5,839,944号 米国特許第6,106,380号 米国特許第5,951,369号 米国特許第7,156,724号
一例としてのMRポリシングインターフェースにおいて、ポリシングすべき凸型レンズ(本明細書にて、「加工物」とも称する)は、移動する壁から何らかの一定の距離に配置され、レンズ表面及び壁が収束するギャップを形成するようにする。典型的に、該レンズは、その軸線の回りにて回転可能に取り付けられる。移動する壁の下方に配置された電磁石は、ギャップの付近にて不均一な磁界を発生させる。該磁界の勾配は壁に対して垂直である。MRポリシング流体は、電磁極片の真上にて移動する壁に分配されて、ポリシングリボンを形成する。該リボンが磁界内を移動すると、該リボンは、塑性的ビンガム(Bingham)特性を獲得し、リボンの頂部層は、磁界の勾配に対応する非磁気研磨粒子の浮上のため、研磨粒子にて飽和される。その後、磁界の勾配により壁に押し付けられたリボンは、ギャップを通して引きずられ、その結果、材料はレンズの接触領域内にてレンズから除去される。この領域は、「ポリシングスポット」又は「加工領域」と呼ばれる。このポリシングスポット内での材料の除去率は、磁界の強度、インターフェースの幾何学的パラメータ及び壁の速度を制御することにより制御することができる。
ポリシング法は、回転する加工物のポリシングスポットを通るときの速度(滞在時間)及び位置を変化させるため、CNCマシーンスケジュールを決定すべくコンピータプログラムを採用する。その順応性及びサブアパーチャの性質のため、このポリシングツールは、連続的に変化する局部曲率を有する非球面体のような複雑な表面形状を仕上げることができる。
競合する技術に優るMRFの基本的に有利な点は、再循環する流体が常時、監視され且つ維持されるため、ポリシングツールが磨耗しないことである。ポリシング屑及び熱は常に除去される。この技術は、専用の設備又は特別な装置を必要としない。MRF法の一体的な構成要素は、MRFソフトウェア、プログラム化可能な論理制御装置を有するCNCプラットフォーム、MR流体分配及び再循環/調整システム、キャリア面が組み込まれた磁気装置である。キャリア面は、例えば、回転ホイールのリム、回転ディスクの水平面、又は連続的な移動ベルトにより形成することができる。
´369に開示されたような、典型的な先行技術の磁気レオロジー仕上げシステムにおいて、キャリア面は非磁気ホイール上に形成され、このホイールは、ハブの回りにて対称にアンダーカットした軸方向に幅の広いリムを有し、垂直に向き決めされている。ホイールの回転軸線を保持する垂直面の回りにて対称である、特殊な形状をした磁極片は、アンダーカットしたリムの下方にてホイールの両側部に向けて、好ましくは、ほぼ上死点の位置にて、伸長し,ホイールの表面上に磁気加工物を提供する。ホイールのキャリア面は、平坦とすることができる、すなわち、円筒状の断面とし、又は、凸型とし、すなわち球状の赤道断面とし、又は凹型であるようにすることができる。凸型の形状は、ホイールの半径よりも長い半径を有する凹型面を仕上げることを許容する点にて特に有益である。
仕上げるべき加工物を加工領域まで伸長させる、チャックのような、加工物の受け具が加工領域の上方に取り付けられている。このチャックは、複数の運動モード内にてプログラムにより操作可能であり、且つプログラム化可能なコントローラ又はコンピュータによって制御することが好ましい。
非磁性研磨粒子及び磁気的に柔らかい磁気粒子の所定の濃度を有する、磁気レオロジーポリシング流体は、典型的に、成形ノズルから非磁化状態にてリボンとしてホイールの加工面に押し出し成形され、該ホイールは、そのリボンを加工領域に運び、該加工領域内にて、リボンは磁化されてペースト状の稠度となる。加工領域内にて、ペースト状のMRポリシング流体は、基板にて研磨加工を行う。MR流体が空気に曝されることにより、キャリア流体の一部が蒸発し、その後、MR流体は濃縮される。加工領域から出ると、その濃縮された流体は再度、非磁化状態となり、再循環及び再使用のため、ホイールの加工面から拭き取られる。
ホイールへの流体の供給及びホイールからの流体の回収は、米国特許´369に開示されたようなクローズド流体分配システム又は米国特許第6,955,589号に記載されたような改良されたシステムにより管理される。MR流体は、吸引ポンプによりスクレーパから引き出され、且つ分配タンクに送られ、この分配タンクにて、流体の温度が測定され且つ目的に合うように調節される。分配ポンプからノズルへ、従って加工領域を通る所定の流量にての再循環は、磁気弁を使用することにより、分配ポンプの流量を制御することにより実現される。液抵抗は、流量計からのフィードバック信号により制御される。
ホイールに排出されたときのMR流体中の固形物の濃度は、加工領域内での材料の除去率を制御する上で1つの重要なファクタである。濃度の制御は、濃度と直接相関する、流体の粘度を測定し且つ監視することにより、実現される。粘度の測定は、インライン毛管粘度計により行われる。一定の流体の流量のとき、毛管を通じての圧力の降下、即ち、2つの圧力センサ間の差圧は、流体の粘度に比例する。圧力降下の増加は、粘度の増大を意味すると解釈され、キャリア流体をテンパリングポンプタンク内のMR流体に補充し、目的に合うように見掛けの粘度を降下させる。
米国特許第´369号及び米国特許第´589号に開示された技術を使用して基板を仕上げるとき、幾つかの問題点に遭遇する。
先行技術のMR仕上げシステムを作動させるためには、吐出しポンプと、吸引ポンプと、流量計と、粘度計と、ノズルと、圧力変換器と、パルス減衰器と、磁気弁と、冷却器と、管とを備える分配システムを使用することが必要となる。かかる分配システムのコストは多額であり、MR仕上げシステムの全体のコストの最大、4分の1を占めることになる。
分配システムを再充填することは、時間を消費する過程であり、全ての構成要素を完全に分解し、洗浄し且つ再組立て、新たな流体にて充填した後、馴らし運転しなければならず、この時間の掛かる手順は、この技術の生産性及び柔軟性に悪影響を与えることになる。
分配システムは、MR流体の寿命の間、機械内でノンストップ状態にて作動しなければならない。固体物の沈積に起因するMR流体の特性の変化を避けるため、ポリシング間の介入期間中でさえ、研磨MR流体を連続的に再循環させる必要がある。かかる連続的な再循環の結果、分配システムの構成要素の磨耗及び損傷が加速され、余分なエネルギを消費することになる。
幾つかの理由の何れかに起因する、分配システム内でのMR流体の流量の不安定性(拍動)の結果、不安定な除去率となり、また、基板の表面にて誤りを生ずる。
MR流体を適正に循環させ、且つ分配しシステムのいろいろな構成要素との適合可能性を可能にするため、流体は、特定のレオロジー/粘度特性、及び適正な化学的性質を有しなければならない。このことは、流体の構成要素の選択を制限し、且つ流体の組成を制約し、例えば、除去率を向上させるためには、より高い固形物の濃度が必要とされる。
当該技術にて、ポリシング工程が先行技術の従来的なMR流体分配システムを必要としない、改良され、低コスト、低メンテナンスで且つ技術的に柔軟なMR仕上げシステムが必要とされている。
本発明の主たる目的は、MR仕上げシステムを簡単にし、システムの構造及び作動コストを軽減し、運転時間の率を増加させ、仕上がった基板の品質を改良し、システムの柔軟性を向上させることである。
簡単に説明すれば、本発明に従った基板の改良された磁気レオロジー仕上げシステムは、先行技術のMR流体分配システムの必要性を解消するものである。
ポリシング工程は、従来、磁気強化したポリシングリボンによって実施されており、該ポリシングリボンは、キャリアホイールに対して配設された新規な一体的な流体管理モジュールにより形成され、且つMRポリシング流体が装填されており、また、該ポリシングリボンは、IFMM内及び加工領域内のMR流体のレオロジー流体特性を動的に制御するため鉄粒子の濃度及び流体の温度のセンサを有している。好ましくは、装置内のMR流体をテンパリングするための装置が含まれるものとする。
IFMMは、MR流体が装填された、磁気遮蔽したキャビティを有する本体を備えている。MR流体は、その関連する開示内容を参考として引用し、本明細書に含めた米国特許第7,156,724号(以下に、「´724」と称する)に開示されたように、IFMMの動的な磁気密封効果を通じてキャリアホイールと接触している。シールは、ホイールが回転するとき、キャリアホイール上にポリシングリボンを形成する、押出し成形装置を規定する溝が設けられた磁気遮蔽した挿入体を更に有している。該リボンは、磁気流体の影響を受けないホイールの表面に形成される。キャビティ内のMR流体は、移動するホイールの表面により溝を通して吸引され、次に、そのホイールは、形成される連続的なリボンを磁気加工領域に輸送し、先行技術におけるように、磁化したポリシングツールを形成する。流体内の磁気粒子の濃度に感応するセンサは、キャビティ内に設置され、MR流体の特性を制御し、特に、MR流体内の水分量を動的に制御するための信号を提供する。IFMMは、リボンが加工領域から去った後、リボンをホイールから除去し、キャビティ内のMR流体を動揺させるための手段を更に備えている。
本発明の上記及びその他の目的、特徴及び有利な効果並びにその現在の好ましい実施の形態は、添付図面に関する以下の説明を読むことにより、より明らかになるであろう。添付図面において、
本発明に従って基板の磁気レオロジー仕上げを行う改良されたシステムの等角図である。 MR流体のリボンを運ぶキャリアホイールに抗して作用するモジュールを示す、本発明に従った新規なIFMMの第一の実施の形態の立面断面図である。 図2に示したIFMMの詳細な立面断面図である。 図2に示したIFMMの等角図である。 図4に示したIFMMの断面図である。 本発明に従ったIFMMの第二の実施の形態を示す等角図である。 図6に示したIFMMの断面図である。
図1を参照すると、基板の磁気レオロジー仕上げを行う、改良されたシステム10が示されている。該システム10は、先行技術に適合した基本的な仕上げ装置12と、本発明を例示する新規なIFMM14とを備えている。
先行技術の仕上げ装置12は、例えば、プラットフォーム16と、基部18と、モータ20と、ホイール駆動装置22と、ホイール軸24と、該軸24に取り付けたキャリアホイール26と、電磁石28とを含むことができる。基板又は加工物30が好ましくは上死点の位置にてホイール26の表面の上方に取り付けられており、また、ホイール26から隔てられて、収束する加工領域32を形成し、ホイールがモータ20により時計回り方向36に回転したとき、低粘度のMRリボン34aがホイール26によりこの加工領域内に連続的に運ばれる。リボン34は、電磁石28により形成された磁界により加工領域32内にて磁気レオロジー強化され、極めて高い偽粘度(pseudo−viscosity)となる。リボンは、また、ホイール26により加工領域32及び磁界から運び出され、低粘度の使用済みリボン34bとなる。
先行技術におけるMR仕上げ装置12は、基部18内に保持されたMR分配システムSと、リボン34aをホイールに作用させる流体押出し成形ノズルとを含み、該ノズルの必要性は、本発明のIFMMにより解消されている。先行技術の仕上げ装置の詳細な配列及び配置は、引用した文献に完全に開示されており、更に説明する必要はない。
以下に説明するように、次に、図1から図5を参照すると、新規なIFMM14は、先行技術のMR流体分配システム及び押出し成形ノズルに置換している。IFMM14は、使用済のリボン34bをホイール26から除去し、使用済のMR流体を補充し、且つ再テンパリングし、補充したMR流体のリボン34aをホイールに押出し成形するよう配置されている。
IFMM14は、IFMM内でのMR流体の磁化を防止すべく遮蔽性材料にて形成された全体としてカップ形状のハウジング40を備えている。該ハウジング40には、ハウジング40の開放端の回りにて表面42が設けられており、該開放端は、ホイール26の表面に順応することが好ましく、例えば、ホイールの表面が球形のスライスである適用例において、表面42は、ホイール26と実質的に同一の半径を有する球形であることが好ましい。ハウジング40は、リボン34bを受け入れる入口スロット46と、押出し成形したリボン34bを配分する出口スロット48とを有するチャンバ44を保持している。参照番号48にて実質的に開示したように、出口スロット48から配分されることを除いて、チャンバ44から去るMR流体に対する磁気シールを規定する複数の棒磁石52を備える部分的リング50がハウジング40内にて表面42の内方に配設されている。ドリッパ管54は、チャンバ44へのアクセス部を提供し、例えば、MR流体、補充流体等のような流体55を配分することを可能にする。第一のポスト58aと第二のポスト58bとの間にて緊張させたリボンディフレクタ管56は、入口スロット46の内端を横断して伸びて、且つホイール26の表面と接触するよう乗り上げ、使用済のリボン34bをホイール26からチャンバ44内に偏向させる。管56はノブ60により緊張させ、また、ナイロン、ステンレススチール、銅等にて出来たものとすることができる。電気ミキサモータ62及びミキサ羽根64がハウジング40上に配設され、且つチャンバ44内に伸びて、流体55を使用済のMR流体34bと混合させ、補充したMR流体34aを再使用のため形成する。センサ66は、混合し且つ補充したMR流体34aと接触する状態にてチャンバ44の壁内に配設されており、その中の磁気粒子の濃度を測定する。電気導管68は、電気リード70,72がそれぞれモータ62及びセンサ66まで進むのを許容する。特殊な形状の溝76を有するシェーパ挿入体74が出口スロット48に隣接して配設されて、キャビティ44から押出し成形することにより、ホイール26の上に補充したMR流体34aの新たなリボンを形成する。挿入体74及び溝76は、共に、リボン押し出し成形装置を規定する。
作動中、磁気遮蔽した(外部界から)IFMMキャビティ44は、ホイール26が回転する間、所定の容積のMR流体34にて装填される(例えば、ドリッパ54を通して注射装置により)。ホイール26の表面は、溝76を通して低粘度のMRポリシング流体34aを排出し、隣接する磁気ピン52から磁気遮蔽され、これにより、ホイールの表面上にリボン34aを形成する。溝の幾何学的形状は、リボンの形状を規定し、この形状は、加工領域32の加工物の突込み深さと共に、除去機能、体積除去量、及びスポットポリシング解像度(小さいスポットは、小さい表面誤差を対象とすることができる)に影響を与える。このため、溝の幾何学的形状は、リボンの形状、従って、システムの仕上げ性能を制御する上で重要なファクタである。溝74は、いろいろな溝を有し又は単に、容易に交換可能な溝挿入体のみを有するモジュールとすることができる。
加工領域32を通って進むとき、リボン34aは、加工領域内の磁界により磁化され、ポリシングツールを形成する。
加工領域32を通った後、この場合、34bで示したリボンは、磁気遮蔽したIFMMキャビティ44に入り、消磁され、且つ非磁気リボンディフレクタ管56によりホイール表面から除去され、ジェットを形成し、このジェットは、移動するホイールの表面と共に、MR流体を動揺させ、補充キャリア流体、例えば、ドリッパ54により噴射された水との混合を促進する。追加的な動揺/混合(例えば、比較的粘性なMR流体を使用する場合)は、モジュール本体に組み込んだモータ62により駆動される選択的な回転ミキサの羽根64のような適当な手段により行うことができる。
IFMMキャビティ内でのリボンの形成及びMRポリシング流体の回収過程は連続的である。典型的に、光学素子を仕上げるとき、水系のMRポリシング流体が使用される。全体的なシステムの安定性及び除去率の安定性は、制御された、高分解能の確定的仕上げに必須である。材料の除去率は、リボンの表面及びIFMMキャビティ内にて生ずる水分の蒸発に起因して変化する可能性がある。このことは、一方にて、キャビティ壁に組み込んだセンサ66により検出されるMR流体の固形分の濃度の望ましくない変化(増加)を生じさせる。センサ66からの信号は、従来のフィードバックループ(コントローラ、図示せず)に供給され、水噴射装置(図示せず)を起動して所要の固形物の濃度を維持するため必要とされる、特定的な水量を噴射する。
次に、図6及び図7を参照すると、本発明に従ったIFMMの第二の実施の形態110が示されている。
加工領域32内にて、高粘度のMRポリシング流体34は、感得可能な熱を発生させる、高せん断力を受ける。MR流体の温度の上昇は、望ましくなく、それは、その温度は、流体の特性に影響を与える一方、除去率に影響を与えるからである。熱を除去し、且つ一定の流体温度を維持するため、円筒形であることが好ましい、冷却器80がキャビティ44の後部に取り付けられる。現在の好ましい冷却器は、例えば、米国、ミシガン州、トラバース市のTEテクノロジーインク(TE Technology Inc.,)から入手可能な熱電ペルチェエレメントである。勿論、本発明は、液体をテンパリングするためのその他の手段が採用可能である。例えば、従来の熱電対、サーミスタ等のような、温度センサ82がキャビティ内に取り付けられている。エレメント80の一つの壁は、チャンバ44内の流体34と接触しており、反対側の壁は、チャンバ44の後部に取り付けられ、且つミキサモータ62aを保持する、フィン86を有する円筒形のヒートシンク84と接触している。外部のファン88がフィン86を冷却する。温度センサ82からの信号は、従来通り、フィードバックループ(図示せず)に供給され、DC電源(図示せず)の出力を調節し(図示しないコントローラにより)、このDC電源は、ペルチェエレメント80を通じて電流を提供する。これを行う間、MR流体34と接触した壁の特定の温度が維持され、一方、この温度は、MR流体34からの必要とされる熱の除去及び特定の一定の流体の温度を実現する。当然、その他の冷却器の装置を所望に応じて、使用することが可能である。
本発明は、いろいろな特定の実施の形態に関して説明したが、その記述した本発明の思想及び範囲内にて多数の変更を為すことが可能であることを理解すべきである。従って、本発明は、説明した実施の形態に限定されるものではなく、以下の請求の範囲の文言により規定された全体の範囲を包含するものである。

Claims (12)

  1. キャリアホイールを有する磁気レオロジー仕上げモジュールにて使用される一体型流体管理モジュールにおいて、
    a)磁気遮蔽したチャンバを有するハウジングであって、前記チャンバは前記キャリアホイールの表面に対する開口部を有する、前記ハウジングと、
    b)使用済の磁気レオロジー流体を前記チャンバ内に受け入れ且つ補充する装置と、
    c)補充した磁気レオロジー流体のリボンを前記チャンバから前記ホイール表面まで押出し成形するよう前記ハウジングに取り付けられた、リボンの押出し成形装置と、を備える、一体型流体管理モジュール。
  2. 請求項1に記載のモジュールにおいて、
    前記ハウジングと前記ホイール表面との間のシールを更に備える、モジュール
  3. 請求項2に記載のモジュールにおいて、
    前記シールは、前記開口部を部分的に取り囲む、モジュール
  4. 請求項2に記載のモジュールにおいて、
    前記シールは、複数の棒磁石を備える、モジュール
  5. 請求項1に記載のモジュールにおいて、
    前記チャンバ内に配設されたミキサ羽根を更に備える、モジュール
  6. 請求項5に記載のモジュールにおいて、
    前記ミキサ羽根は、電気モータにより作動される、モジュール
  7. 請求項1に記載のモジュールにおいて、
    使用済の磁気レオロジー流体を前記ホイールの表面から前記チャンバ内に向けるよう前記本体上に配設されたリボンディフレクタ管を更に備える、モジュール
  8. 請求項1に記載のモジュールにおいて、
    流体を前記チャンバに供給する手段を更に備える、モジュール
  9. 請求項1に記載のモジュールにおいて、
    前記チャンバ内にて磁気レオロジー流体中の磁気粒子の濃度を検知する第一のセンサを更に備える、モジュール
  10. 請求項1に記載のモジュールにおいて、
    前記チャンバ内にて磁気レオロジー流体の温度を検知する第二のセンサを更に備える、モジュール
  11. 請求項1に記載のモジュールにおいて、
    前記チャンバ内にて磁気レオロジー流体を冷却し、且つ該流体から熱を発散させるよう前記ハウジング上に配設された装置を更に備える、モジュール
  12. 磁気レオロジー流体により基板を磁気レオロジー仕上げするシステムにおいて、
    a)キャリアホイールと、
    b)前記磁気レオロジー流体が磁気強化される、加工領域内にて磁界を形成するよう前記キャリアホイールの両側部にて互いに対向して配設された一対の実質的に鏡像の磁極片と、
    c)一体型流体管理モジュールであって、磁気遮蔽したチャンバを有するハウジングであって、前記チャンバは前記キャリアホイールの表面に対する開口部を有する、前記ハウジングと、
    使用済の磁気レオロジー流体を前記チャンバ内に受け入れ且つ補充する装置と、
    補充した磁気レオロジー流体のリボンを前記チャンバから前記ホイール表面まで押出し成形するよう前記ハウジングに取り付けられた、リボンの押出し成形装置と、を含む、前記一体型流体管理モジュールと、を備える、システム。
JP2013546299A 2010-12-23 2011-12-20 基板の磁気レオロジー仕上げシステム Active JP5848777B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/977,180 US8613640B2 (en) 2010-12-23 2010-12-23 System for magnetorheological finishing of substrates
US12/977,180 2010-12-23
PCT/US2011/065965 WO2012088002A2 (en) 2010-12-23 2011-12-20 System for magnetorheological finishing of substrates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014500160A JP2014500160A (ja) 2014-01-09
JP5848777B2 true JP5848777B2 (ja) 2016-01-27

Family

ID=46314820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013546299A Active JP5848777B2 (ja) 2010-12-23 2011-12-20 基板の磁気レオロジー仕上げシステム

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8613640B2 (ja)
EP (1) EP2655014B1 (ja)
JP (1) JP5848777B2 (ja)
KR (1) KR101890962B1 (ja)
CN (1) CN103269828B (ja)
IL (1) IL226559A (ja)
WO (1) WO2012088002A2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8944883B2 (en) * 2009-03-06 2015-02-03 Qed Technologies International, Inc. System for magnetorheological finishing of a substrate
US9102030B2 (en) 2010-07-09 2015-08-11 Corning Incorporated Edge finishing apparatus
CN107791107B (zh) * 2017-11-16 2019-06-07 东北大学 一种钛合金管内壁磁流变抛光方法及装置
CN110170888B (zh) * 2019-07-09 2023-05-26 辽宁科技大学 一种用于管内表面高效抛光的磁粒研磨装置及方法
JP2022546573A (ja) * 2019-09-04 2022-11-04 キューイーディー・テクノロジーズ・インターナショナル・インコーポレーテッド 高除去速度の磁気粘性仕上げ用ヘッド
CN111113250B (zh) * 2019-12-26 2020-12-08 灵璧县浩翔信息科技有限公司 一种大尺径金属管管面砂磨设备及其砂磨方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5795212A (en) * 1995-10-16 1998-08-18 Byelocorp Scientific, Inc. Deterministic magnetorheological finishing
US5951369A (en) * 1999-01-06 1999-09-14 Qed Technologies, Inc. System for magnetorheological finishing of substrates
US6267651B1 (en) * 2000-01-10 2001-07-31 Qed Technologies, Inc. Magnetic wiper
US6561874B1 (en) * 2000-11-22 2003-05-13 Qed Technologies, Inc Apparatus and method for abrasive jet finishing of deeply concave surfaces using magnetorheological fluid
US6506102B2 (en) * 2001-02-01 2003-01-14 William Kordonski System for magnetorheological finishing of substrates
US6955589B2 (en) * 2001-05-22 2005-10-18 Qed Technologies, Inc. Delivery system for magnetorheological fluid
US6746310B2 (en) * 2002-08-06 2004-06-08 Qed Technologies, Inc. Uniform thin films produced by magnetorheological finishing
CN1216723C (zh) * 2003-08-22 2005-08-31 清华大学 电磁方式磁流变抛光头
US7156724B2 (en) * 2004-12-15 2007-01-02 Qed Technologies International, Inc. Method and apparatus for forming a dynamic magnetic seal using magnetorheological fluid
US7959490B2 (en) * 2005-10-31 2011-06-14 Depuy Products, Inc. Orthopaedic component manufacturing method and equipment
CN201026588Y (zh) * 2006-12-31 2008-02-27 广东工业大学 磁流变效应曲面研磨抛光装置
US8944883B2 (en) * 2009-03-06 2015-02-03 Qed Technologies International, Inc. System for magnetorheological finishing of a substrate
US8271120B2 (en) * 2009-08-03 2012-09-18 Lawrence Livermore National Security, Llc Method and system for processing optical elements using magnetorheological finishing
US9102030B2 (en) * 2010-07-09 2015-08-11 Corning Incorporated Edge finishing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
IL226559A (en) 2017-03-30
WO2012088002A3 (en) 2012-11-08
US8613640B2 (en) 2013-12-24
WO2012088002A2 (en) 2012-06-28
EP2655014A2 (en) 2013-10-30
EP2655014B1 (en) 2021-11-24
EP2655014A4 (en) 2018-01-10
KR20130130739A (ko) 2013-12-02
CN103269828A (zh) 2013-08-28
JP2014500160A (ja) 2014-01-09
CN103269828B (zh) 2016-03-02
US20120164925A1 (en) 2012-06-28
KR101890962B1 (ko) 2018-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5848777B2 (ja) 基板の磁気レオロジー仕上げシステム
JP6251344B2 (ja) 磁気粘性流体中の磁気粒子の密度を測定し且つ制御する方法及び装置
US8944883B2 (en) System for magnetorheological finishing of a substrate
US5951369A (en) System for magnetorheological finishing of substrates
TWI432289B (zh) 研磨材定量供給裝置
US6506102B2 (en) System for magnetorheological finishing of substrates
TWI384123B (zh) 旋轉泵,具有旋轉泵的液體動力混合機,及使用旋轉泵來處理流體
CN101249637A (zh) 可长时稳定抛光液性能的磁流变抛光液循环装置
JP2005040944A (ja) 磁気粘性研磨装置及び方法
JP2012519600A5 (ja)
JP2005096067A (ja) 曲面加工方法及びその装置
CN105881184B (zh) 一种工件研磨行为全局可控的抛光装置
JP6566303B2 (ja) マイクロ・ナノバブルを利用した研磨方法及び研磨装置
KR102068538B1 (ko) 자기유변유체를 이용한 연마장치 및 그것을 이용한 연마방법
JP2003062747A (ja) 磁性流体利用の加工方法およびその装置
JP2006153001A (ja) ゴムラテックスディップ装置
JPH1086020A (ja) 動圧軸受における動圧溝の電解加工方法及び装置
CN213615994U (zh) 一种半球谐振子磁流体抛光装置
KR20220052366A (ko) 고 제거율 자기 유변 마감 헤드
Kordonski et al. Novel approach in magnetorheological finishing (MRF) system configuration
Cheng et al. Tool Influence Functions
Kulawiec et al. New approaches to MRF®

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150703

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150929

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5848777

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250